泵上洗井方式的研究与应用

2019-09-10周小东于兴才宋忠利

石油研究 2019年7期

周小东　于兴才　宋忠利

摘要：油田进入开发后期，由于地下亏空，地下能量得不到及时补充，地层压力下降等诸多因素，油中的蜡就要析出沉积在油管和抽油杆上，造成油管内环空面积不断减小，抽油杆摩擦阻力不断增加，从而导致抽油机的负荷不断增大，造成油井堵塞、抽油杆断脱等事故，严重影响油井生产，因此对油井采取什么洗井方式进行清蜡成了我们研究的主要问题。

关键词：泵上洗井;感温;封隔器;套压阀

一、问题的提出

目前，油田常用的清蜡装置有自循环洗井（也叫自能洗井）、超导洗井、空心杆清蜡等，但是这些装置的排量太小，不能及时把融化的蜡排出来，易引起蜡卡、蜡堵而使油井停产。而且对于螺杆泵井、地层漏失井、易出砂井、深井，用普通清蜡车采用热油、热水洗井更是困难，不仅用液量大、占产时间长、污染油层，而且清蜡效果极差，甚至有的井一洗就砂卡、蜡卡造成油井停产;常规封割器配单流阀洗井，套压无法录取，液面无法显示，油井一但停产，封隔器无法解封，上修作业拔不动油管。

二、改进思路及方案实施

为了解决现有清蜡洗井装置和清蜡方式存在的技术难题，我们开展了温感清蜡洗井封隔器的研发工作，通过采用套压阀和温感封隔器组合，在抽油泵上部结蜡井段进行洗井清蜡，来解决排量太小、地层漏失井、热油热水洗井易砂蜡卡等问题。

套压阀由下接头、密封垫、液缸、活塞、弹簧、上接头和中心管构成。其作用原理是：当套管压力超过油管压力一定数值时，液缸在压力差的作用下，克服弹簧的阻力，上滑，压缩弹簧，露出油管与套管的连通孔;当套管与油管的压力差减小时，液缸在弹簧力的作用下，下滑，关闭油管与套管的连通孔。

温感清蜡洗井封隔器由接箍、温感体、滑套、中心管、弹簧、传力筒、挡圈、胶筒、丝圈构成。其作用原理是：热洗时温感体受热轴向膨胀，推动滑套下行，压缩弹簧并推动传力筒，传力筒下行压缩胶筒，胶筒径向膨胀，封隔油管与套管形成的环形空间;热洗结束后，温度下降，温感体收缩，滑套在弹簧和胶筒的共同作用下复位，解封油管与套管形成的环形空间。

温感清蜡洗井封隔器下井程序：当完井油管下至最后600或800m（根据结蜡深度确定）时，下入温感清蜡洗井装置。其下入顺序为：分体式温感清蜡洗井装置，先下温感封隔器，再下套压阀，一体式温感清蜡洗井封隔器直接下入，外螺纹一端向下，然后继续下完井油管。

温感清蜡洗井封隔器工作原理：清蜡热洗时，热洗液从环形空间注入，温感清蜡洗井封隔器的封隔部件遇热膨胀，封隔油管与套管的上、下环形空间。当环形空间内的压力高于套压阀的内部压力预定数值时，套压阀打开，露出连通油管与套管的阀孔，热洗液从阀孔进入油管上行，使油管上的蜡溶化或溶解。洗井结束时，停止注入热洗液，环形空间内的压力逐渐降低，当环形空间内的压力接近套压阀的内部压力时，套压阀关闭，覆盖油管与套管的阀孔，温感封隔器冷却后收缩，封隔器座封解除，完成热洗操作。热洗时，阀孔在温感封隔器封隔后打开，并且热洗结束时，阀孔在温感封隔器解封前关闭，这样就有效避免了在封隔器解封后油管漏油现象的发生。

三、应用效果

温感清蜡洗井封隔器在港西油田先期试验8口井，通过现场应用，温感清蜡洗井封隔器具有不改变油井生产压差、不影响油井产量、洗井后就能正常出油的特性;同时，洗井液通过套压阀直接进入油管结蜡部位，清蜡更具彻底、蜡返出效果更佳，对于低能低产油井，洗井液不直接进入地层，不会造成油层污染;对于出砂油井，消除了由于洗井，排量增大所造成的生产压差突变，油井激动出砂等问题。从应用至今免修油井18井次，年节约修井费用90万元，节约洗井用油460吨，实现年累计创效242.7万元。温感清蜡洗井封隔器洗井与常规洗井效果对比，如表1所示。